CN104300090B - 电子装置、光盘装置、显示装置和摄像装置 - Google Patents

电子装置、光盘装置、显示装置和摄像装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种具有高放热性和高可靠性的保护膜的电子装置、光盘装置、显示装置和摄像装置。所述电子装置包括：电子元件；和包括氧化铝层和氧化硅的保护膜，所述氧化铝层覆盖所述电子元件，所述氧化硅散布在所述氧化铝层的表面上。

Description

电子装置、光盘装置、显示装置和摄像装置
相关申请的交叉参考
本申请要求享有于2013年7月16日提交的日本在先专利申请JP2013-147743的权益，其全部内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本公开涉及一种具有保护膜的电子装置、光盘装置、显示装置和摄像装置。
背景技术
近年来，各种激光二极管元件(半导体发光元件)已广泛用作光盘记录和再现装置用的光源。近来，作为记录密度高的下一代高密度光盘用的光源，对使用诸如氮化镓(GaN)等III-V族氮化物半导体的蓝紫色激光二极管元件的需求增大。
在这些激光二极管元件的共振器端面上形成由氧化物制成的保护膜以防止外部水分进入以及防止激光二极管元件的劣化和损坏。对于这种保护膜，使用了SiO2、SiN、AlO和AlN等(例如，参照日本未审查专利申请公开No.2011-060932、2007-324193、2003-332032、2006-041403和2007-189097)。
在用于保护膜的上述材料中，SiO2耐水性优异。然而，由于SiO2热导率低，所以在激光二极管元件的操作过程中SiO2很难有效地放热。此外，与氧化物相比，诸如SiN和AlN等氮化物在成膜过程中的膜应力更可能增大，并且对于氮化物来说很难维持稳定的成膜条件。此外，在氮化饱和度不充分的情况下，氮化物可能吸收特定波长的光。此外，AlO的多结晶化可能由于外部水分或AlO中所含的水分而加速，从而引起膜的体积变化或诸如折射率等光学性能的变化。
因此，例如，如日本未审查专利申请公开No.2011-060932中所述的，考虑了在覆盖共振器端面的AlO上进一步形成耐水性SiO2的方法。然而，在这种情况下，AlO中所含的水分没有释放到外部，并且水分局限在AlO内部；因此，很难消除由多结晶化导致的劣化发生的可能性。因此，期望一种热导率高并且不太可能被水分劣化的保护膜。
发明内容
希望提供一种具有高放热性和高可靠性的保护膜的电子装置、光盘装置、显示装置和摄像装置。
根据本公开的实施方案，提供了一种电子装置，包括：电子元件；和包括氧化铝层和氧化硅的保护膜，所述氧化铝层覆盖所述电子元件，所述氧化硅散布在所述氧化铝层的表面上。
根据本公开的实施方案，提供了一种光盘装置，包括：具有记录面的光盘；向所述光盘的记录面施加照射光的光源；检测来自所述光盘的记录面的反射光的光电探测器；和控制所述光盘、所述光源和所述光电探测器的操作的控制部，其中所述光源包括：具有被构造成发射所述照射光的共振器端面的半导体发光元件，和包括氧化铝层和氧化硅的保护膜，所述氧化铝层覆盖所述半导体发光元件的共振器端面，所述氧化硅散布在所述氧化铝层的表面上。
根据本公开的实施方案，提供了一种显示装置，包括：一对基板；夹在所述一对基板之间并按顺序包括第一电极、有机层和第二电极的有机发光元件；和包括氧化铝层和氧化硅的保护膜，所述氧化铝层覆盖所述有机发光元件的端部，所述氧化硅散布在所述氧化铝层的表面上
根据本公开的实施方案，提供了一种摄像装置，包括：摄像元件，所述摄像元件包括光接收部和集光部，所述光接收部包括光电转换元件，所述集光部被构造成将入射光聚集到所述光接收部上；和包括氧化铝层和氧化硅的保护膜，所述氧化铝层覆盖所述摄像元件，所述氧化硅散布在所述氧化铝层的表面上。
在根据本公开实施方案的电子装置、光盘装置、显示装置和摄像装置中，氧化硅散布在覆盖电子元件的氧化铝层的表面上；因此，在防止水分进入氧化铝层中的同时，使氧化铝层中所含的水分释放到外部。此外，氧化铝层的热导率高，并且有效地将热从散布氧化硅的地方之间的间隙放出到外部。
在根据本公开实施方案的电子装置、光盘装置、显示装置和摄像装置中，包括放热性高并且构造和性能劣化较少的保护膜；因此，可以长期稳定地提供高操作性能。
应当理解不论上述概括说明还是以下详细说明都是示例性的，并且其目的是用来提供对所请求保护的技术的进一步解释。
附图说明
所包含的附图是为了提供对本技术的进一步理解，其包含在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图与说明书一起示出实施方案并用来解释本技术的原理。
图1是示出包括根据本公开第一实施方案的半导体发光元件的发光装置的示意性构造的断面图。
图2是图1所示的发光装置的另一个断面图。
图3A是示出图1所示的半导体发光元件的制造过程的断面图。
图3B是示出图3A的后续过程的断面图。
图3C是示出图3B的后续过程的断面图。
图4是用来制造图1所示的半导体发光元件的ECR设备。
图5是根据本公开第二实施方案的光盘装置的示意图。
图6是示出图5所示的光盘装置中的光学拾取头的构造的示意图。
图7是根据本公开第三实施方案的显示装置的示意性断面图。
图8是根据本公开第四实施方案的摄像元件的示意性断面图。
图9是包括图8所示的摄像元件的摄像装置的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图详细说明本公开的一些实施方案。需要指出的是，将按以下顺序进行说明。
1.第一实施方案
其中在半导体发光元件的共振器端面上设置保护膜的发光装置
2.第二实施方案
包括其中在半导体发光元件的共振器端面上设置保护膜的光源的光盘装置
3.第三实施方案
包括用保护膜覆盖的有机发光元件的显示装置
4.第四实施方案
用保护膜覆盖的摄像元件和包括该摄像元件的摄像装置
(第一实施方案)
[发光装置的构造]
图1示出了包括根据本公开实施方案的半导体发光元件(激光二极管元件)10的发光装置的断面构造。图2示出发光装置的与图1所示的断面垂直的断面。更具体地，图1示出与半导体发光元件10的共振器端面平行的断面，图2示出沿着半导体发光元件10的共振器的纵向的断面。
例如，半导体发光元件10可以是通过在由GaN制成的基板11(氮化物半导体基板)上生成III-V族氮化物半导体层(以下被简单称作"半导体层")20形成的元件。本文中，术语"III-V族氮化物半导体"指的是含有Ga(镓)和N(氮)的氮化镓系化合物。含有Ga和N的氮化镓系化合物的例子可以包括GaN、AlGaN(氮化铝镓)和AlGaInN(氮化铝镓铟)。氮化镓系化合物必要时含有由诸如Si(硅)、Ge(锗)、O(氧)和Se(硒)等IV和VI族任意元素制成的n型杂质或者由诸如Mg(镁)、Zn(锌)和C(碳)等II和IV族任意元素制成的p-型杂质。
半导体层20具有通过在基板11上按顺序层叠n型包覆层12、n型引导层13、活性层14、p型引导层15、p型包覆层16和p型接触层17构成的激光器构造(发光元件构造)。需要指出的是，在下文中，半导体层20的层叠方向被称作"纵向(Z-轴向)"，激光的发射方向被称作"轴向(Y-轴向)"，与轴向和纵向垂直的方向被称作"横向(X-轴向)"。
例如，n型包覆层12可以由n型AlGaN制成，n型引导层13可以由n型GaN制成。例如，活性层14可以具有非掺杂的GaInN多重量子阱结构。例如，p型引导层15可以由p型GaN制成，p型包覆层16可以由AlGaN制成，p型接触层17可以由p型GaN制成。
此外，p型包覆层16的一部分和p型接触层17形成在轴向上延伸的带状脊部(突起部)18。与活性层14的脊部18对应的区域用作电流注入区域(发光区域)。需要指出的是，脊部18具有限制活性层14的电流注入区域的大小并将横向上的光学模式稳定地控制为基本(零阶)模式以将光引导到轴向的功能。
脊部18的两个侧面用绝缘层23覆盖。在脊部18的p型接触层17上形成与p型接触层17欧姆连接的p侧接触电极层21。此外，p侧焊盘电极层22以覆盖p侧接触电极层21和绝缘层23的方式设置。此外，如图2所示，在与垂直于脊部18的延伸方向(轴向)的面(XZ平面)平行的一对共振器端面10T上形成兼用作反射膜的保护膜30。然而，在图2中，示出了其中一个共振器端面10T和覆盖它的保护膜30，没有示出另一个共振器端面10T和覆盖它的保护膜30。一对保护膜30的反射率互不相同。因此，活性层14中产生的光在一对保护膜30之间往返以被放大，然后作为来自其中一个保护膜30的激光束射出。
除了作为反射膜的功能之外，保护膜30还具有防止外部水分进入和防止半导体发光元件10劣化和损坏的功能。此外，保护膜30也具有构造成将在半导体发光元件10的操作过程中的热放出到外部的放热层的功能。
各保护膜30包括覆盖共振器端面10T的氧化铝层31和在氧化铝层31的表面31S上散布的氧化硅32。本文中，术语"氧化硅32"例如可以由SiOx(0<x≤2)表示，例如，可以通过用含有氧(O)和硅(Si)的等离子体照射氧化铝层31的表面31S来形成。氧化硅32可以作为具有十几nm以下的外径的微粒存在。各微粒可以与其他微粒隔离开，或可以与其他微粒紧密接触(聚集)。此外，例如，在氧化铝层31的表面31S上氧化硅32的分布密度可以为约5×1016个/cm2以下，氧化硅32离散地设置，并且在其中氧化硅32不形成致密膜的状态下存在。然而，在这种发光装置用作用于写入蓝光光盘(注册商标)和从其读出的光盘装置中的光源的情况下，氧化硅32的分布密度可以优选为约5×1015个/cm2以下，以抑制氧化铝层31的反射率变化。此外，为了充分确保耐水性，在表面31S上氧化硅32的分布密度例如可以为约3×1014个/cm2以上。然而，只要在氧化铝层31的表面31S上仅存在有少量的氧化硅32，那么就可获得抑制氧化铝层31劣化的效果。需要指出的是，XPS中的检测限值在提交本申请时为约5×1013个/cm2。
各保护膜30在共振器端面10T和氧化铝层31之间还可以包括含有热导率较高的氮化铝(AlN)的中间层33。
例如，绝缘层23可以由诸如SiO2(二氧化硅)或SiN(氮化硅)等绝缘材料制成。
p侧接触电极层21可以与半导体层20的p侧接触层17接触，并可以包括功函数较大的金属元素。此外，p侧接触电极层21可以具有单层构造，或可以具有多层构造。更具体地，例如，p侧接触电极层21可以是通过在p侧接触层17上按顺序层叠Pd(钯)层和Pt(铂)层形成的层。
例如，p侧焊盘电极层22可以由诸如Cu(铜)等高导电性材料制成，并可以按覆盖整个p侧接触电极层21的方式设置。换句话说，p侧焊盘电极层22可以与p侧接触电极层21的整个上表面接触。需要指出的是，只要p侧接触电极层21和p侧焊盘电极层22构造成彼此电连接，那么它们就可以不彼此直接接触。换句话说，可以在p侧接触电极层21和p侧焊盘电极层22之间设置其他的导电性材料层。
例如，在p侧焊盘电极层22上设置由Au制成的镀层24。镀层24起到构造成将当驱动半导体发光元件10时在半导体层20中产生的热放出到外部的放热作用。镀层24的形成区域可以与p侧焊盘电极层22的形成区域一致，或只有一部分p侧焊盘电极层22可以用镀层24的形成区域覆盖。可选择地，整个p侧焊盘电极层22和其周边区域可以用镀层24的形成区域覆盖。需要指出的是，只要镀层24和p侧焊盘电极层22构造成彼此电连接，那么它们就可以不彼此直接接触。换句话说，可以在镀层24和p侧焊盘电极层22之间设置其他的导电性材料层。
在基板11的背面上设置n侧电极层25。n侧电极层25可以具有其中含有Au和Ge(锗)的合金层、Ni层和Au层从基板11侧按顺序层叠的构造。
[发光装置的制造方法]
例如，包括具有这种构造的半导体发光元件10的发光装置可以通过以下过程制造。
图3A～3C是按过程顺序示出发光装置的半导体发光元件10的制造方法的断面图。例如，为了制造半导体发光元件10，在基板10上通过MOCVD方法形成半导体层20。此时，例如，作为GaN系化合物半导体的材料，可以使用三甲基铝(TMA)、三甲基镓(TMG)、三甲基铟(TMIn)或氨(NH3)。作为施主杂质的材料，例如可以使用硒化氢(H2Se)，以及作为受主杂质的材料，例如可以使用二甲基锌(DMZn)。
更具体地，首先，如图3A所示，在基板11上按顺序层叠n型包覆层12、n型引导层13、活性层14、p型引导层15、p型包覆层16和p型接触层17。
接着，例如，在p型接触层17上选择性地形成掩模层(未示出)。此后，通过反应离子刻蚀(RIE)法除去没有掩模层覆盖的暴露区域中的全部p型接触层17和一部分p型包覆层16。此后，除去掩模层。这样，如图3B所示，在半导体层20的上部形成在轴向上延伸的带状脊部18。
接着，如图3C所示，在半导体层20的表面上形成绝缘膜，然后，在绝缘膜上进行光刻处理和蚀刻处理以形成在脊部18的p型接触层17上具有开口的绝缘层23。此后，以埋入绝缘层23的开口中的方式形成p侧接触电极层21。此外，进行光刻处理、蚀刻处理和剥离处理以覆盖p侧接触电极层21的方式形成p侧焊盘电极层22。此外，例如，打磨基板11的背面以调节基板11的厚度，然后通过进行光刻处理、蚀刻处理和剥离处理形成n侧电极层25。此外，使用诸如电镀法等镀敷法以覆盖p侧焊盘电极层22的方式形成镀层24。最后，通过在沿着轴向的一对端面上形成反射镜膜(未示出)等来完成半导体发光元件10。
在完成半导体发光元件10之后，使用电子回旋共振(ECR)等离子体成膜设备(以下被简单称作"ECR设备")通过以下过程在共振器端面10T上形成保护膜30。
ECR设备包括等离子体室104、成膜室105、靶材110和多个磁线圈112。等离子体室104是构造成产生ECR等离子体的部件，构造成产生磁场的磁线圈112设置在等离子体室104的周围。成膜室105是构造成对放置在内部设置的样品台111上的样品形成膜的部件。成膜室105与等离子体室104连接，并将在等离子体室104中产生的等离子体导入成膜室105。此外，靶材110保持在成膜室105的内部。靶材110与射频(RF)电源113连接，并且溅射量通过RF电源113控制。在本实施方案中，作为靶材110，使用高纯度Al(铝)或Si(硅)。
在等离子体室104的成膜室105的相反侧设置导入窗口106，从微波入口103导入的微波通过导入窗口106导入等离子体室104。在等离子体室104中，通过导入的微波和由磁线圈112产生的磁场生成ECR等离子体。
成膜室105还包括气体入口101和排气口102。成膜室105内部的空气通过排气口102排出，通过气体入口101可以将Ar(氩)气、N2(氮)气和O2(氧)气导入成膜室105中。在成膜室105的内部面向等离子体室104的位置设置样品台111。一次切割的半导体发光元件10被保持使其共振器端面10T面向等离子体室104的姿势。等离子体室104的内壁面以避免遭受ECR等离子体的方式用由石英制成的部件覆盖。更具体地，作为覆盖等离子体室104的内壁面的石英部件，设置了端板107、内管108和窗板109。
需要指出的是，在形成保护膜30之前，可以优选通过使用Ar气进行等离子体清洗来实施共振器端面10T的清洗处理。清洗处理仅通过在其中未向ECR设备中的靶材110施加偏置电压的状态下的等离子体照射来进行。换句话说，可以通过产生在非偏置状态下的等离子体来进行清洗处理。需要指出的是，清洗处理可以不使用Ar气而使用Ar气和N2气的混合物进行。
接着，下面将详细说明通过ECR设备在共振器端面10T上制造保护膜30的方法。
首先，放置由高纯度Al制成的靶材110。接着，将Ar气和N2气导入成膜室105中以产生氩和氮的混合等离子体。通过在该状态下向靶材110上施加预定的偏置电压，将由AlN(氮化铝)制成的中间层33沉积在半导体发光元件10的共振器端面10T上。
在形成中间层33后，将Ar气和O2气导入成膜室105中以产生氩和氧的混合等离子体。通过在该状态下向靶材110上施加预定的偏置电压，在由AlN制成并覆盖共振器端面10T的中间层33上沉积由AlO制成的氧化铝层31。
此后，在放置由高纯度Si制成的靶材110后，在成膜室105的内部产生氩和氧的混合等离子体。通过在该状态下向靶材110上施加预定的偏置电压，将少量的Si导入成膜室105中。这样，获得了所希望的照射等离子体，并且用照射等离子体对氧化铝层31的表面31S照射预定的时间段以形成氧化硅32。此时，改变对表面31S施加照射等离子体的照射时间等以将氧化硅32的分布密度调节到预定的分布密度。
[发光装置的功能和效果]
在发光装置的半导体发光元件10中，当在脊部18的p侧接触电极层21和n侧电极层25之间施加预定的电压时，将由脊部18局限的电流注入电流注入区域(发光区域)中。因此，通过电子与空穴的再结合发射光。发射光被一对保护膜30反射，并且在光在保护膜30之间的一次往返之后的相位变化是2π的整数倍的波长处发生激光振荡，并将光作为光束发射到外部。
如上所述，半导体发光元件10的共振器端面10T覆盖有包括中间层33、氧化铝层31和氧化硅32的保护膜30。因此，可防止外部水分进入半导体发光元件10中，并且可防止半导体发光元件10的劣化和损坏。
此外，由于在氧化铝层31的表面31S上散布氧化硅32，所以在有效地防止水分进入氧化铝层31中的同时，氧化铝层31中所含的水分被释放到外部。因此，水分不太可能局限在氧化铝层31的内部。此外，例如，与氧化硅等相比，氧化铝层31的热导率较高，并且在散布氧化硅32的地方之间有间隙；因此，有效地将热从表面31S放出到外部。因此，可以减少在半导体发光元件10的操作过程中的发热，并且可防止氧化铝层31的构造劣化。此外，将AlN用作中间层33可以有效地排散半导体发光元件10的热。
氧化铝可能导致由氧化铝中所含的水分或从外部进入氧化铝中的水分引起的诸如从非晶态到多晶态的变化等反应，因此从而导致各种劣化。随着温度增大劣化更加明显。更具体地，可能发生诸如产生空隙、折射率改变、由体积变化产生的局部应力导致的结构损坏、消光系数变化和热导率降低等现象。然而，在本实施方案中，通过设置上述保护膜30有效地除去了水分，并且可以抑制这些劣化现象的发生。因此，根据本实施方案的发光装置可以长期稳定地提供高操作性能。
(第二实施方案)
[光盘装置的构造]
图5是根据本公开第二实施方案的光盘装置的示意图。
光盘装置包括作为光源的具有第一实施方案中说明的半导体发光元件10的发光装置。更具体地，光盘装置包括光盘50、进给电动机51、主轴电动机52、光学拾取头60和控制部70。
光盘50可以是蓝光光盘(注册商标)或任意其他光盘，并具有其上记录有诸如音频信息和图像信息等各种信息的记录面50S。
光学拾取头60通过向光盘50施加光束而对在光盘50上记录的诸如音频信息和图像信息等各种信息进行读出。向光学拾取头60设置CD用光束、DVD用光束和蓝光光盘用光束。需要指出的是，后面将详细说明光学拾取头60。
控制部70包括信号生成电路71、DSP(数字信号处理器)72、再现电路73、输出电路74、系统控制器75、驱动器76、操作部77、显示部78和记录部79。
信号生成电路71基于通过光学拾取头60中所包括的光电探测器69(后面将描述)获得的信号进行运算处理。例如，信号生成电路71可以产生诸如RF信号、焦点误差信号、跟踪误差信号、主推-拉信号和全反射信号等各种信号，并将各种获得的信号输出到DSP72。
DSP72基于从信号生成电路71输入的RF信号进行图像处理以产生图像信号，然后将图像信号供给到再现电路73。再现电路73对图像信号进行D/A转换以将图像信号输出到监视器(未示出)。将通过转换获得的信号通过输出电路74输出到外部装置。
此外，DSP72基于从信号生成电路71输入的焦点误差信号或跟踪误差信号产生伺服信号。DSP72可以产生用于进行跟踪伺服的跟踪伺服信号或用于进行焦点伺服的焦点伺服信号。将产生的伺服信号供给到驱动器76。因此，例如，可以执行对光学拾取头60中所包括的物镜67(后面将描述)的焦点控制和跟踪控制等。
系统控制器75通过DSP72对光学拾取头60、进给电动机51和主轴电动机52等的操作进行控制。
系统控制器75从操作部77接收信息，然后将该信息传递到DSP72，并且还将从DSP72接收的信息传递到显示部78。此外，系统控制器75将用于各种运算操作的信息记录在由半导体记录介质等构成的记录部79上。
驱动器76基于从DSP72供给的伺服信号等控制光学拾取头60、进给电动机51和主轴电动机52的驱动。进给电动机51将光学拾取头60朝向光盘50的径向驱动。主轴电动机52将光盘50朝向光盘50的旋转方向驱动。
[光学拾取头的构造]
图6是示出光学拾取头60的光学系统的示意图。
光学拾取头60向光盘50的记录面50S施加激光，并从记录面50S接收反射光。如此，光学拾取头60读出在光盘50的记录面50S上记录的各种信息。
光学拾取头60包括第一光源61A、第二光源61B、二向色棱镜62、准直透镜63、分束器64、镜子65、液晶光学元件66、物镜67、检测透镜68、光电探测器69和致动器53。
第一光源61A和第二光源61B适用在上述第一实施方案中说明的半导体发光元件10。例如，第一光源61A可以是能够发射与DVD对应的650-nm频带的光束和与CD对应的780-nm频带的光束的激光二极管。第二光源61B可以是能够发射与蓝光光盘对应的405-nm频带的光束的激光二极管。
二向色棱镜62可以使从构造成发射DVD用光束的第一光源61A发射的光束通过，并使从构造成发射蓝光光盘用光束的第二光源61B发射的光束反射。于是，二向色棱镜62可以使从第一光源61A和第二光源61B发射的光束的光轴彼此重合。已通过二向色棱镜62或已被二向色棱镜62反射的光束被传递到准直透镜63。
准直透镜63将已通过二向色棱镜62的光束转换成平行光。本文中，术语"平行光"指的是其中从第一光源61A和第二光源61B发射的光束中的所有光路都基本上与光轴平行的光。通过准直透镜63使转换成平行光的光束传递到分束器64。
分束器64起到构造成分离入射光束的光分离元件的作用。更具体地，分束器64可以使从准直透镜63传递的光束通过，然后将其引导到光盘50，并使被光盘50的记录面50S反射的反射光反射，以将反射光引导到光电探测器69。已通过分束器64的光束被传递到镜子65。
镜子65使已通过分束器64的光束反射以将光束引导到光盘50。镜子65相对于来自分束器64的光束的光轴倾斜45°，并且被镜子65反射的光束的光轴基本上与光盘50的记录面50S垂直。将被镜子65反射的光束传递到液晶光学元件66。
液晶光学元件66是能够利用通过向夹在透明电极(未示出)之间的液晶(未示出)施加电压而改变液晶分子的排列方向的性质来控制折射率的变化以控制已通过液晶光学元件66的光束的相位的元件。
当设置液晶光学元件66时，由保护光盘50的记录面50S的树脂层的厚度差等引起的球面像差可以被补正。将已通过液晶光学元件66的光束传递到物镜67。
物镜67使已通过液晶光学元件66的光束聚集在光盘50的记录面50S上。此外，例如，物镜67可以通过致动器53在图6的纵向和横向上移动，并且基于焦点伺服信号和跟踪伺服信号控制物镜67的位置。
被光盘50反射的反射光按顺序通过物镜67和液晶光学元件66，然后被镜子65反射，此后，反射光被分束器64进一步反射以通过检测透镜68聚集在设置于光电探测器69上的光接收元件(未示出)上。
光电探测器69将使用诸如光电二极管等光接收元件接收的光转换成电信号，然后将电信号输出到信号生成电路71。光电探测器69具有四个分离的光接收区域，并能够在各区域中独立地进行光电转换以输出电信号。
例如，致动器53基于在驱动器76中产生并从其输出的物镜驱动信号沿着光盘50的径向移动物镜67。
[光盘装置的功能和效果]
在该光盘装置中，半导体发光元件10用作光学拾取头60中的第一光源61A和第二光源61B。因此，光盘装置可以长期稳定地提供高操作性能。
(第三实施方案)
[显示装置的构造]
图7示出使用根据本公开第三实施方案的有机发光元件202的显示装置的断面构造。显示装置用作超薄型有机发光彩色显示装置等。在显示装置中，形成在基板211上二维配置的多个有机发光元件202和构造成驱动它的像素驱动电路(未示出)。像素驱动电路设置到作为基板211和有机发光元件202之间的阶层的像素驱动电路形成层212上。
如图7所示，在显示装置中，在通过于基板211上设置像素驱动电路形成层212构成的基部210上形成包括多个有机发光元件202的发光元件形成层220。在有机发光元件202上按顺序设置保护膜218和密封基板219。各有机发光元件202通过从基板211侧按顺序层叠作为阳极的第一电极层213、包括发光层(未示出)的有机层214和作为阴极的第二电极层216构成。有机层214和第一电极层213通过开口界定绝缘膜224针对各个有机发光元件202分隔开。另一方面，第二电极层216设置为所有的有机发光元件202共用。
开口界定绝缘膜224以埋入相邻有机发光元件202的第一电极层213和有机层214之间的间隙(即，作为发光部221之间的间隙的间隙部222)中的方式设置。开口界定绝缘膜224可以由诸如聚酰亚胺等有机材料制成，并构造成确保第一电极层213和第二电极层216之间的绝缘性以及构造成准确界定有机发光元件202的发光部221。
覆盖有机发光元件202的保护膜218由诸如氮化硅(SiNx)等绝缘材料制成。此外，设置在保护膜218上的密封基板219构造成与保护膜218和附着层(未示出)一起密封有机发光元件202，并由允许发光层中产生的光通过的诸如透明玻璃等材料制成。
基板211由玻璃、硅(Si)片和树脂等构成。例如，可以在基板211的表面上设置作为驱动晶体管(未示出)的栅电极的金属层211G。金属层212G用由氮化硅和氧化硅等制成的栅极绝缘膜212A覆盖。在栅极绝缘膜212A上与金属层212G对应的区域上设置作为漏极布线的金属层(未示出)或作为源极布线的金属层212S。像素驱动电路整体被由氮化硅等制成的保护膜(钝化膜)212B覆盖，并且还在保护膜212B上设置绝缘平坦化膜212C。平坦化膜212C可以优选具有平整度极高的表面。此外，在平坦化膜212C和保护膜212B的部分区域中设置微细接触部224H。由于平坦化膜212C特别地具有比保护膜212B更厚的厚度，所以平坦化膜212C可以优选由图案精度高的材料制成，例如，诸如聚酰亚胺等有机材料。第一电极层213埋在接触部224H中以与构成驱动晶体管的源电极的金属层212S导通。
例如，第二电极层216可以设置为所有的有机发光元件202共用，并且是由对在有机层214的发光层中产生的光具有充分透光性的导电性材料制成的透明电极。作为第二电极层216的材料，可以优选ITO或含有铟、锌(Zn)和氧的化合物。
[显示装置的功能和效果]
在该显示装置中，以覆盖有机发光元件202的端部的方式设置在上述第一实施方案中说明的保护膜30。因此，在有效地防止水分进入有机发光元件202中的同时，氧化铝层31或有机发光元件202中所含的水分被释放到外部。因此，可以抑制由水分导致的有机发光元件202的劣化。此外，有效地将热从表面31S放出到外部。因此，可以减少在有机发光元件202的操作过程中的发热，并且可以防止氧化铝层31的构造劣化。因此，根据本实施方案的显示装置可以长期稳定地提供高操作性能。
[显示装置的应用例]
包括这种有机发光元件202的显示装置可以安装到各种电子设备上。电子设备的例子可以包括电视、数码相机、笔记本个人电脑、诸如手机等便携式终端设备和摄像机。换句话说，上述显示装置可应用于使从外部装置输入的图像信号或内部产生的图像信号作为图像或图片显示的任意领域的电子设备。
(第四实施方案)
[摄像元件的构造]
图8示出根据本公开第四实施方案的摄像元件(图像传感器)301的断面构造。例如，摄像元件301可以是背面照射型(背面接收光型)固态摄像元件(CCD或CMOS)。在摄像元件301的Si基板321(参照图3)上二维地配置多个像素302。
例如，各像素302可以由摄像像素302A和像面的相位差像素302B构成。摄像像素302A和像面的相位差像素302B都包括具有光电转换元件(光电二极管323)的光接收部320和构造成使入射光朝向光接收部320聚集的集光部310。摄像像素302A构造成通过对由成像透镜形成的被摄体图像在光电二极管323中进行光电转换来产生图像生成用的信号。像面的相位差像素302B构造成通过将成像透镜的瞳孔区域分成瞳孔子区域以及对来自瞳孔子区域的被摄体图像进行光电转换来产生相位差检测用的信号。
下面将说明各像素302的各个部件。
(集光部310)
集光部310设置在光接收部320的光接收面上。集光部310在光入射侧包括作为光学功能层的面向各像素302的光接收部320的片上透镜311。集光部310还包括在片上透镜311和光接收部320之间的滤色器312。
片上透镜311具有使光朝向光接收部320(更具体地，光接收部320的光电二极管323)聚集的功能。例如，片上透镜311的折射率可以为约1.1～1.4。透镜材料的例子包括氧化硅膜(SiO2)等。
例如，滤色器312可以为红色(R)滤色器、绿色(G)滤色器、蓝色(B)滤色器和白色(W)滤色器中的任一种，并且可以设置到各像素302上。这些滤色器312以常规颜色排列(例如，拜尔排列)配置。通过设置这种滤色器312，在摄像元件301中可获得与颜色排列对应的颜色的光接收数据。需要指出的是，像面的相位差像素302B中的滤色器312的颜色排列没有具体限制；然而，为了可以在光量少的黑暗地方使用自动聚焦(AF)功能而可以优选使用绿色(G)滤色器或白色(W)滤色器。此外，当使用白色(W)滤色器时，可获得精度较高的相位差检测信息。
(光接收部320)
光接收部320由光电二极管323埋设其中的Si基板321和设置到Si基板321的表面(在光接收面320S的相反侧)上的布线层322构成。需要指出的是，在布线层322上设置诸如传输晶体管、复位晶体管和放大晶体管等晶体管以及各种布线。
例如，光电二极管323可以是在Si基板321的厚度方向上形成的n型半导体区域，并构成设置在前面的p型半导体区域与接近Si基板321的背面的区域的p-n结。
在摄像元件301中，由图案精度高的透明材料(例如，诸如聚酰亚胺等有机材料)形成的平坦化膜330设置为覆盖所有的片上透镜311。在上述第一实施方案中说明的保护膜30设置为整体覆盖平坦化膜330。
[摄像元件的应用例]
接着，将说明摄像元件301的应用例。摄像元件301可应用于各种领域中的电子设备。作为电子设备的例子，下面将参照图9说明包括摄像元件301的摄像装置(相机)3。需要指出的是，尽管未示出，但是摄像元件301也可以安装在内视镜相机、视觉芯片(人工视网膜)、生物传感器和车载传感器等中。
(摄像装置的构造)
图9是示出摄像装置3的整个构造的功能框图。例如，摄像装置3可以是数位相机或数码摄像机，并包括光学系统331、快门装置332、摄像元件301、信号处理电路333(图像处理电路334和AF处理电路335)、驱动电路336和控制部337。
光学系统331包括构造成使被摄体的图像光(入射光)形成在摄像平面上的一个或多个摄像镜头。快门装置332构造成控制摄像元件301的光照时间(曝光时间)和遮光时间。驱动电路336构造成进行快门装置332的开关驱动，并构造成驱动摄像元件301中的曝光操作和信号读出操作。例如，信号处理电路333构造成对从摄像元件301输出的信号(SG1和SG2)进行预定的信号处理，诸如去马赛克处理和白平衡调节处理等各种补正处理。例如，控制部337可以由微电脑构成，并控制驱动电路336中的快门驱动操作和图像传感器驱动操作，以及控制信号处理电路333中的信号处理操作。
在摄像装置3中，当入射光通过光学系统331和快门装置332被摄像元件301接收时，在摄像元件301中累积基于接收的光量的信号电荷。驱动电路336读出在摄像元件301的各像素302中累积的信号电荷(从摄像像素2A获得的电信号SG1和从像面的相位差像素2B获得的电信号SG2)。将读出的电信号SG1和SG2输出到图像处理电路334和AF处理电路335。对从摄像元件301输出的输出信号在信号处理电路333中进行预定的信号处理，并作为图像信号Dout输出到外部装置(如监视器)，或储存在诸如存储器(未示出)等存储部(存储介质)中。
[摄像元件和摄像装置的功能和效果]
如上所述，在摄像元件301的顶部设置保护膜30；因此，在防止水分进入摄像元件301中的同时，使氧化铝层31或摄像元件301中所含的水分释放到外部。因此，可以抑制由水分导致的摄像元件301的劣化。此外，使热有效地从表面31S放出到外部。因此，可以减少在摄像元件301的操作过程中的发热，并且可防止氧化铝层31的构造劣化。通过防止氧化铝层31的构造劣化可以维持有利的集光特性。因此，根据本实施方案的摄像装置3可以长期稳定地提供高操作性能。
尽管参照一些实施方案说明了本公开，但是本公开不限于上述实施方案，并可以进行各种修改。例如，各层的材料和厚度等不限于上述实施方案中所述的那些，并且各层可以由具有任意其他厚度的任意其他材料构成。
此外，在上述实施方案中，作为电子元件，半导体发光元件、有机发光元件和摄像元件作为例子进行了说明，并且作为包括电子元件的电子装置，发光装置、光盘装置、显示装置和摄像装置作为例子进行了说明。然而，本技术不限于此。本技术可应用于任意其他电子元件和任意其他电子装置。
此外，在上述实施方案中，当形成保护膜30的氧化硅32时，通过ECR设备向共振器端面10T施加ECR等离子体；然而，本技术不限于此。可选择地，可以施加RF等离子体或ICP等离子体。此外，代替氧化硅，可以使用B(硼)、Ge(锗)、As(砷)、Sb(锑)、Te(碲)或Po(钋)的氧化物。
此外，在根据上述第三实施方案的显示装置中，以面向其上设置有像素驱动电路的基部210的方式设置密封基板219；然而，本技术不限于此。例如，代替密封基板219，在第一实施方案中说明的保护膜30可以整体形成以进行密封。因此，可以实现耐水性的提高和整个显示装置的厚度和重量的降低。
需要指出的是，本技术可以具有以下构成。
(1)一种电子装置，包括：
电子元件；和
包括氧化铝层和氧化硅的保护膜，所述氧化铝层覆盖所述电子元件，所述氧化硅散布在所述氧化铝层的表面上。
(2)根据(1)所述的电子装置，其中所述保护膜还包括在所述电子元件和所述氧化铝层之间的中间层，所述中间层含有氮化铝。
(3)根据(1)或(2)所述的电子装置，其中所述氧化硅在所述氧化铝层的表面上的分布密度为约5×1016个/cm2以下。
(4)根据(1)～(3)中任一项所述的电子装置，其中所述氧化硅是SiOx(0<x≤2)。
(5)根据(1)～(4)中任一项所述的电子装置，其中所述氧化硅通过向所述氧化铝层的表面上施加含有氧和硅的等离子体形成。
(6)根据(1)～(5)中任一项所述的电子装置，其中
所述电子元件是半导体发光元件，以及
所述保护膜作为最上层覆盖所述半导体发光元件的共振器端面。
(7)根据(1)～(5)中任一项所述的电子装置，其中
所述电子元件是有机发光元件，以及
所述保护膜覆盖所述有机发光元件的端面。
(8)根据(1)～(5)中任一项所述的电子装置，其中
所述电子元件是摄像元件，以及
所述保护膜作为最上层覆盖所述摄像元件。
(9)一种光盘装置，包括：
具有记录面的光盘；
向所述光盘的记录面施加照射光的光源；
检测来自所述光盘的记录面的反射光的光电探测器；和
控制所述光盘、所述光源和所述光电探测器的操作的控制部，
其中所述光源包括：
具有被构造成发射所述照射光的共振器端面的半导体发光元件，和
包括氧化铝层和氧化硅的保护膜，所述氧化铝层覆盖所述半导体发光元件的共振器端面，所述氧化硅散布在所述氧化铝层的表面上。
(10)一种显示装置，包括：
一对基板；
夹在所述一对基板之间并按顺序包括第一电极、有机层和第二电极的有机发光元件；和
包括氧化铝层和氧化硅的保护膜，所述氧化铝层覆盖所述有机发光元件的端部，所述氧化硅散布在所述氧化铝层的表面上。
(11)一种摄像装置，包括：
摄像元件，所述摄像元件包括光接收部和集光部，所述光接收部包括光电转换元件，所述集光部被构造成将入射光聚集到所述光接收部上；和
包括氧化铝层和氧化硅的保护膜，所述氧化铝层覆盖所述摄像元件，所述氧化硅散布在所述氧化铝层的表面上。
本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明所附的权利要求书或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合以及改变。

Claims (11)

1.一种电子装置，包括：
电子元件；和
包括氧化铝层和氧化硅的保护膜，所述氧化铝层覆盖所述电子元件，所述氧化硅散布在所述氧化铝层的表面上。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述保护膜还包括在所述电子元件和所述氧化铝层之间的中间层，所述中间层含有氮化铝。
3.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述氧化硅在所述氧化铝层的表面上的分布密度为约5×1016个/cm2以下。
4.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述氧化硅是SiOx，其中0<x≤2。
5.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述氧化硅通过向所述氧化铝层的表面上施加含有氧和硅的等离子体形成。
6.根据权利要求1所述的电子装置，其中
所述电子元件是半导体发光元件，以及
所述保护膜作为最上层覆盖所述半导体发光元件的共振器端面。
7.根据权利要求1所述的电子装置，其中
所述电子元件是有机发光元件，以及
所述保护膜覆盖所述有机发光元件的端面。
8.根据权利要求1所述的电子装置，其中
所述电子元件是摄像元件，以及
所述保护膜作为最上层覆盖所述摄像元件。
9.一种光盘装置，包括：
具有记录面的光盘；
向所述光盘的记录面施加照射光的光源；
检测来自所述光盘的记录面的反射光的光电探测器；和
控制所述光盘、所述光源和所述光电探测器的操作的控制部，
其中所述光源包括：
具有被构造成发射所述照射光的共振器端面的半导体发光元件，和
包括氧化铝层和氧化硅的保护膜，所述氧化铝层覆盖所述半导体发光元件的共振器端面，所述氧化硅散布在所述氧化铝层的表面上。
10.一种显示装置，包括：
一对基板；
夹在所述一对基板之间并按顺序包括第一电极、有机层和第二电极的有机发光元件；和
包括氧化铝层和氧化硅的保护膜，所述氧化铝层覆盖所述有机发光元件的端部，所述氧化硅散布在所述氧化铝层的表面上。
11.一种摄像装置，包括：
摄像元件，所述摄像元件包括光接收部和集光部，所述光接收部包括光电转换元件，所述集光部被构造成将入射光聚集到所述光接收部上；和
包括氧化铝层和氧化硅的保护膜，所述氧化铝层覆盖所述摄像元件，所述氧化硅散布在所述氧化铝层的表面上。
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